现场总线第讲IO对象及其智能节点设计.pptVIP

内容提要 1. Neuron芯片的I/O对象 2. 现场智能节点设计举例 3. 通信节点设计举例 1.Neuron 芯片应用I/O对象 1.1 Neuron芯片I/O对象类型 I/O对象简单的讲就是一个定义的输入或输出波形，也可看成是存放在ROM 中供用户程序访问的已编写好的固件例程，如同Windows编程中的各种控件，可直接使用。用户可通过io_out( )和io_in( )系统调用来访问这些I/O对象，并在程序执行期间完成输入/输出操作。 同步串行I/O对象（Neurowire） Neurowire可实现与外部器件的同步全双工串行数据格式的传送，它可作为主控收发器（提供同步时钟）或被控收发器（接收同步时钟）。只要遵循SPI或National Semiconductor’s Microwire TM的接口器件，都可以作为Neurowire的外接器件。例如A/D、D/A以及显示驱动器等。 1）? 引脚配置如下： 语法： IO_8 neurowire master[slave[select(pin)][timeout(pin)] [kbaud(const-expr)][clockedge(+/-)] io-name； （1）IO_8:必须指定IO_8,片选IO0--IO7。 （2）master：由IO8提供时钟； slave：IO8为输入管脚，最大输入时钟为18kbps,占空比为50/50，此时Neuron输入时钟为10MHz。速度与输入时钟成正比。 （3）select：为 master指定片选管脚（IO0—IO7）。数据输出前，片选为低电平，数据输出后为高电平。 （4）timeout：为 slave 指定一个超时管脚(IO0—IO7)每当Neuron芯片等待时钟的上升沿或下降沿时，将检查该管脚的逻辑电平。如果检测到逻辑电平1，则传输被终止。这样就允许使用外部超时信号或内部生成的超时信号来限制传输的持续时间。 （5）kbaud为master指定比特率，const-expr的结果可以为1，10，或20。对于10Mhz的Neuron芯片输入时钟缺省为20kbps。不能用于 Slave。 （6）clockedge(+/-)：时钟信号的极性,缺省为上升沿 。 MAX186的数据采集操作 要启动MAX186进行一次数据采集（即A/D变换），首先需要把图8.7所示的一个控制字与时钟同步送入DIN。当为低电平时，SCLK的每一个上升沿把一个位从DIN送入MAX186的内部移位寄存器。在变低后第一个到达的逻辑“1”定义控制字节的最高有效位，在此之前与时钟同步送入DIN的任意个逻辑“0”位均无效。一个8位控制字的格式及意义如图所示。 数据采集程序 用软件方式控制一次数据采集（即A/D变换）的操作步骤可归纳为：? 设置图8.7所示的控制字TB1；? 使MAX186的变低；? 发送TB1，并接收一个需忽略的字节RB1；? 发送全零字节，同时接收RB2；? 发送全零字节，同时接收RB3；? 将MAX186的拉高。上述过程得到的字节RB2、RB3是A/D变换的结果。在单极性输入方式下，得到的是标准二进制数；对于双极性输入方式下得到的是模2补码。两者所表示的数据均以最高有效位在前的格式输出。由于RB2、RB3两个字节所表示的二进制数据格式中，包含有1个前导零和3个结尾零，因此实际变换结果为： ADV = RB2 ? 32 + RB3 ? 8 3. 通信节点设计 及相关软件开发 * 华东理工大学 * 现场总线控制系统 信息学院自动化系 凌志浩 第4讲 I/O对象及其智能节点设计 主控方式 被控方式 2.1 节点组成方式和节点类型 宿主节点（仅靠Neuron芯片） 基于HOST的节点（外加处理器） 节点类型 2. 现场智能节点设计 2.2 节点设计的异同点分析 控制模块相同 通信方式相同 I/O调理电路各异 应用程序描述和I/O对象定义各异 Neuron控制模块 对MC143150芯片进行存储器扩展，利用芯片保留空间和用户可用存储器空间扩展20K的RAM空间和32K的EEPROM程序存储空间，用于存放和运行用户编制的应用程序。 2.3 Neurowire对象 Neurowire可实现与外部器件的同步全双工串行数据格式的传送，它可作为主控收发器（提供同步时钟）或被控收发器（接收同步时钟）。只要遵循SPI或National Semiconductor’s Microwire TM的接口器件，都可以作为Neurowire的外接器件。例如A/D、D/